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    “阿基里斯和龟”悖论的哲学解释

    导读  本文首先介绍了曾在数学发展史上产生过重大影响的“阿基里斯和龟”悖论,并给出了它的数学回答。然后从哲学的角度对这个悖论加以分析,以揭示产生这一悖论的哲学原因。文中使用的哲学是辩证唯物主义哲学,因此本文可以看作是自然科学对哲学加以支持的一个佐证。

     

    问题  (“阿基里斯和龟”悖论) 设一只乌龟在阿基里斯前方100的地方向前爬行,阿基里斯在后面跑步追赶乌龟。假设阿基里斯的速度是乌龟的100倍,阿基里斯每秒跑100,乌龟每秒爬1,当阿基里斯花1秒钟时间跑出100时,乌龟向前爬出了1,当阿基里斯又花1/100秒时间跑完乌龟新爬出的1时,乌龟在这段时间里又向前爬出了1/100米。于是这样不断地“追—爬—追—爬”,阿基里斯将总是在为追赶乌龟新爬出的一段距离而疲于奔命,从而永远无法追上乌龟。

     

    数学解释  早在大约公元前450年,古希腊一位叫芝诺的学者,曾提出过若干个在数学发展史上产生过重大影响的悖论,“阿基里斯和龟”悖论就是其中较为著名的一个。阿基里斯是希腊神话中的战神,没有人会相信他竟会追不上前方100处的一只乌龟。但是按照芝诺的描述,阿基里斯似乎确实永远都无法追赶上乌龟。这是怎么回事呢?

    我们来看另一个问题,把一张白纸对折裁成两半,取其中一半,再对折裁成两半,……,这样反复进行下去,我们可以得到无数多的小纸片,它们的面积分别是原来的白纸的面积的1/21/41/8,…,可是这无穷多的小纸片拼在一起,其面积还是等于原来白纸的面积。换句话说,这无穷多个数加在一起,其结果却是一个有限的数。

    现在来看阿基里斯追乌龟的问题,已知乌龟与阿基里斯的速度比是1/100,阿基里斯跑完第一个100时,乌龟爬了1,阿基里斯又跑完1时,乌龟爬了1/100米,…,因此阿基里斯要追上乌龟,他必须跑完10011/100米,1/10,000…这无穷多段路程。我们知道这是一个公比为1/100的无穷等比数列,它的和应该等于第一项除以1减去公比的差。于是这个和 S = 100 + 1 + 1/100 + = 100/1-1/100= 101.0101…。也就是说,阿基里斯只要跑过101多一点的距离,就可以追上乌龟了,而这只要1秒多一点点。这同前面白纸面积的问题是一致的,即虽然有无限多个数相加在一起,但其和却可以是一个有限数。

     

    哲学解释  阿基里斯追赶乌龟的路程是一空间概念;其所花的时间是一时间概念。因此这个悖论涉及到时空观的问题。按照辩证唯物主义哲学观点,时空既有绝对性,又有相对性;既是无限的,又是有限的;其有限性与无限性是辩证统一的。整个物质世界在时间和空间上是无限的,因此我们可以按照芝诺的方法对距离和时间进行无穷的分割,并求它们的和。而任一具体事物的时间和空间都是有限的,即在时间上是暂时的,在空间上是有限的。因此我们不能让整个追赶过程停留在“追—爬—追—爬”这一无穷分割过程上从而永无止境。芝诺的诡辩之处在于,他割裂了时空有限与无限的统一性,只承认时空的无限性,不承认时空的有限性,将整个物质世界的无限性同具体事物的有限性混淆到一起,给人造成一种“明明是有限,却又是无限”的错觉。其本质还是在于没有认清“物质的运动是绝对的,静止是相对的,运动与静止是辩证统一的”这一哲学观点,因而是一种形而上学的观点。

    辩证唯物主义哲学是我接触到的比较完善的哲学。在哲学基本问题上它坚持唯物主义,从自然科学的角度讲,我们的现有科学确实证实了有这样的一个物质世界,它的存在,包括它的各种客观规律不被任何人的意识或某种“绝对观念”所左右(关于社会学和历史观本文暂且不谈)。而它的辩证法则是解决实际问题的一种相当强有力的武器(拟于后面的文章中结合实例加以说明)。

     

    P.S.  这是第一次在空间中放入哲学类的文章,不知道文章表述的是否清楚。有任何不妥之处,恳请大家批评指正。

    Comments (3)

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    莹 张wrote:
    所以后人常用Achilles' Heel,比喻人致命的弱点。
    Nov. 27
    炼 段wrote:
    让我想起赵本山一句话:人唱歌要钱,她唱歌要命啊
    人家刘翔的脚踵输钱,他的脚踵输命啊
    Nov. 14
    莹 张wrote:
    Achilles, 最喜欢他了,Troy里面Brad Pitt演的,超帅。他没跑过龟,愿因只有一个,he has Achilles' Tendon,呵呵发作后结果和刘翔一样,可以去美国治治。
    Nov. 14

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